植物の重金属ストレスに対する応答システム、特に無害化機構の分子生理学的解析

• 研究課題/領域番号: 18580064
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物栄養学・土壌学
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 長谷川 功 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (40218441)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,950千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 450千円); 2008年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2007年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: 植物成長・生理 / 重金属ストレス応答 / シロイヌナズナ / カドミウム / フィトケラチン / グルタチオン / システイン / イオウ代謝系酵素遺伝子 / アブラナ科植物 / 強酸性 / 酵素遺伝子 / 他の重金属 / 定量PCR / CSase

研究概要

シロイヌナズナを用い、カドミウム(Cd)処理に伴う硫黄代謝系および各重金属リガンドの生合成系に関与する酵素遺伝子13個の発現量とリガンド生成量について検討したところ、Cd処理濃度で最も高発現している遺伝子は、フィトケラチン(PCs)合成酵素遺伝子(PCS1)であった。システイン合成能を強化した形質転換体ではPCS1遺伝子の高発現と同時にPCs含量が増加し、カドミウムによる生育抑制が顕著に軽減された。

研究成果

• [雑誌論文] 植物におけるカドミウムの吸収・集積および耐性能に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 長谷川功
  • 雑誌名: 土肥誌 79 ページ: 429-432
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alkenyl group is responsible for the disruption of microtubule networl formation in human colon cancer cell line HT-29 cells (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hosono, T. H. Fukao, K. Inada, R. Tanaka, I. Hasegawa, et.al.
  • 雑誌名: Carcinogenesis 29 ページ: 1400-1406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aluminium distribution and reactive oxygen species accumulation in root tips of two Melaleuca trees differing in aluminium resistance (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Tahara, T. Yamanoshita, M. Norisada, I. Hasegawa, et.al.
  • 雑誌名: Plant and Soil 307 ページ: 167-178
  • 査読あり
• [雑誌論文] 植物におけるカドミウムの吸収・集積および耐性能に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 長谷川功
  • 雑誌名: 日本土壌肥料学雑誌 79 ページ: 429-432
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alkenyl group is responsible for the disruption of microtubule networlformation in human colon cancer cell line HT-29 cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hosono, T. H. Fukao, K. Inada, R. Tanaka, I. Hasegawa, et al
  • 雑誌名: Carcinogenesis 29 ページ: 1400-1406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aluminium distribution and reactive oxygen species accumulation inroot tips of two Melaleuca trees differing in aluminium resistance. (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Tahara, T. Yamanoshita, M. Norisada, I. Hasegawa, et al
  • 雑誌名: Plant and Soil 307 ページ: 167-178
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of physiological characteristics of plants growing in acid sulfate soil: relationship between sulfur metabolism and stress tolerance in the plants. (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Kashima, F. Shinmachi, A. Noguchi, S. Sasaki, and I. Hasegawa
  • 雑誌名: S. Sasaki eds. Development of New BioremediationSystems of Acid Sulfate Soil for Agriculture and Forestry, Shoukadoh Book Sellers, Kyoto, Japan ページ: 93-96
• [雑誌論文] Curtobacterium ammoniigenes sp. nov., an ammonia-producing bacterium isolated from plants inhabiting acidic swamps in actual acid sulfate soil areas of Viet Nam (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Aizawa, N. B. Ve, K. Kimoto, N. Iwabuchi, H. Sumida, I. Hasegawa, S. Sasaki, T. Tamura, T. Kudo, K. Suzuki, M. Nakajima, and M. Sunairi
  • 雑誌名: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 57 ページ: 1447-1452
  • 査読あり
• [雑誌論文] 植物による環境浄化-ファイトレメディエーション技術開発の現状と今後の課題 (2007)
  • 著者名/発表者名: 長谷川功
  • 雑誌名: 農業および園芸 82(10) ページ: 1053-1061
  • NAID: 40015649468
  • 査読あり
• [雑誌論文] Curtobacterium ammoniigenes sp. nov., an ammonia-producing bacterium isolated from plants inhabiting acidic swamps in actual acid sulfate soil areas of Viet Nam. (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Aizawa, N. B. Ve, K. Kimoto, N. Iwabuchi, H. Sumida, I. Hasegawa, S. Sasaki, T. Tamura, T. Kudo, K. Suzuki, M. Nakajima, and M. Sunairi.
  • 雑誌名: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 57 ページ: 1447-1452
  • 査読あり
• [雑誌論文] 植物による環境浄化-ファイトレメディエーション技術開発の現状と今後の課題 (2007)
  • 著者名/発表者名: 長谷川 功
  • 雑誌名: 農業および園芸 82(10) ページ: 1053-1061
  • NAID: 40015649468
  • 査読あり
• [雑誌論文] Curtobacterium ammoniigenes sp. Nov., an ammonia-producing bacterium isolated from plants inhabiting acidic swamps in actual acid sulfate soil areas of Viet Nam, (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Aizawa, N.B.Ve, K.Kimoto, N.Iwabuchi, H.Sumida, I.Hasegawa, S.Sasaki, T.Tamura, T.Kudo, K.Suzuki, M.Nakajima, S.Sunairi
  • 雑誌名: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (inpress)
• [雑誌論文] Functional analysis of thiol compounds involved in sulfur metabolism during cadmium-ion stress in Arabidopsis thaliana. (2006)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Hiruta, Mio Watanabe, Mai Niikura, Sayuri Kurasako, Hiroyuki Kashima, Fumie Shinmachi, Akira Noguchi, Isao Hasegawa
  • 雑誌名: Proceedings of 18^<th> World Congress of Soil Science ページ: 221-221
• [雑誌論文] Functional analysis of adaptation of plants to strongly acidic soil. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kashima, Hitomi Mase, Fumie Shinmachi, Akira Noguchi, Satohiko Sasaki, Isao Hasegawa
  • 雑誌名: Proceedings of 18^<th> World Congress of Soil Science ページ: 220-220
• [学会発表] 植物の酸性適応能とリン栄養特性との関係 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木彩子, 加島洋亨, 新町文絵, 野口章, 長谷川功
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 名古屋市立大学
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] 強酸性耐性植物のアルミニウム応答特性について (2008)
  • 著者名/発表者名: 寶満佳文, 加島洋亨, 田原恒, 新町文絵, 野口章, 長谷川功
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 名古屋市立大学
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] カドミウムイオンに対する植物のストレス応答機構の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 蛭田温子、渡辺美生、今泉隆次郎、青木俊夫、野口章、長谷川功
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 東京農大
  • 年月日: 2007-08-22
• [学会発表] カドミウムイオンに対する植物のストレス応答機構の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 蛭田温子、渡辺美生、今泉隆次郎、青木俊夫、野口 章、長谷川功
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2007年度東京大会
  • 発表場所: 東京農業大学(東京)
  • 年月日: 2007-08-22
• [学会発表] Functional analysis of thiol compounds involved in sulfur metabolism during cadmium-ion stress in Arabidopsis thaliana. (2006)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Hiruta, Mio Watanabe, Mai Niikura, Sayuri Kurasako, Hiroyuki Kashima, Fumie Shinmachi, Akira Noguchi, Isao Hasegawa
  • 学会等名: Proceedings of 18^<th> World Congress of Soil Science,221
• [学会発表] Functional analysis of adaptation of plants to strongly acidic soil (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kashima, Hitomi Mase, Fumie Shinmachi, Akira Noguchi, Satohiko Sasaki, Isao Hasegawa
  • 学会等名: Proceedings of 18^<th> World Congress of Soil Science, pp.220
• [図書] Development of New Bioremediation Systems of Acid Sulfate Soil for Agriculture and Forestry (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Kashima, F. Shinmachi, A. Noguchi, S. Sasaki, I. Hasegawa, S. Sasaki et.al. (Eds.)
  • 出版者: Shoukadoh Book Sellers, Kyoto, Japan
• [図書] S. Sasaki et al(Eds. ) Development of New Bioremediation Systems of Acid Sulfate Soil for Agriculture and Forestry (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Kashima, F. Shinmachi, A. Noguchi, S. Sasaki, I. Hasegawa
  • 出版者: Shoukadoh Book Sellers, Kyoto, Japan
• [図書] Overview and major outcomes in the plant science field.(S. Sasaki eds.)Development of New BioremediationSystems of Acid Sulfate Soil for Agriculture and Forestry, (2008)
  • 著者名/発表者名: Isao Hasegawa
  • 総ページ数: 150
  • 出版者: Shoukadoh Book Sellers, Kyoto, Japan
• [図書] 砂糖の科学 (2006)
  • 著者名/発表者名: 長谷川功 他
  • 総ページ数: 232
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] 肥料の事典 (2006)
  • 著者名/発表者名: 長谷川功 他編著
  • 総ページ数: 387
  • 出版者: 朝倉書店
• [備考]
  • URL: http://hp.brs.nihon-u.ac.jp/~lpnp/